第2节安培力与磁电式仪表知识点题库

为了简化安培的实验，我们可以用图10所示的装置探究影响安培力方向的因素。实验中如果发现导体棒被推出磁铁外，则此时磁铁的磁极和电流方向可能（）

A . 磁铁N极在上，电流方向A→B B . 磁铁N极在上，电流方向B→A C . 磁铁S极在上，电流方向B→A D . 以上三种情况都有可能

如图所示，一直导线固定在条形磁铁（磁铁放在水平桌面上）的正中央上方，导线与磁场垂直，若给导线通以垂直于纸面向里的电流，则（）

A . 桌面对磁铁有摩擦力 B . 磁铁对桌面压力减小 C . 磁铁对桌面压力增大 D . 磁铁所受合力不为零

如图所示为两根互相平行的通电导线a、b的横截面图，a、b的电流方向已在图中标出．那么导线a中的电流产生的磁场的磁感线环绕方向为（填“顺时针”或“逆时针”），导线b所受的磁场力方向为（填“向左”或“向右”）．

如图所示，有一匀强磁场，磁感应强度B=2T ，有一段长L=2m的导线垂直磁场方向放置，当导线中通以I=0.5A的水平向右的电流时.

（1）判断导线所受安培力的方向是垂直导线向上还是向下；
（2）求导线所受到的安培力F的大小．

如图所示，在倾角为α的光滑斜面上，垂直纸面放置一根长为L、质量为m的直导体棒，在导体棒中的电流I垂直纸面向里时，欲使导体棒静止在斜面上，下列外加匀强磁场的磁感应强度B的大小和方向正确的是(　　)

A .

，方向垂直斜面向上 B .

，方向垂直斜面向下 C .

，方向垂直斜面向下 D .

，方向垂直斜面向上

如图所示，一带电粒子沿x轴正方向进入一个垂直纸面向里的匀强磁场中，若要使该粒子所受的合外力为零(重力不计)，所加匀强电场的方向为(　　)

A . 沿＋y方向 B . 沿－y方向 C . 沿－x方向 D . 因不知粒子的正负，无法确定

如图所示，xOy平面内半径为R的圆O'与y轴相切于原点O．在该圆形区域内，有与y轴平行的匀强电场和垂直于圆面的匀强磁场．一质量为m、电荷量为q的粒子（不计重力）从O点沿x轴正方向以某一速度射入，带电粒子恰好做匀速直线运动，经T₀时间从P点射出．

（1）若仅撤去磁场，带电粒子仍从O点以相同的速度射入，经 $\text{[math]}$ 时间恰从圆形区域的边界射出．求电场强度的大小和粒子离开电场时速度的大小；
（2）若仅撤去电场，带电粒子仍从O点射入，且速度为原来的2倍，求粒子在磁场中运动的时间．

如图所示是用阴极射线管演示电子在磁场中受洛仑兹力的实验装置，图上管中虚虚线是电子的运动轨迹，那么下列相关说法中正确的有（　　）

A . 阴极射线管的A端应接正极 B . C端是蹄形磁铁的N极 C . 无法确定磁极C的极性 D . 洛仑兹力对电子做正功

如图，在两根平行直导线中，通以相反的电流 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ ，设两导线所受磁场力的大小分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，则两导线 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . 相互吸引，且 $\text{[math]}$ B . 相互排斥，且 $\text{[math]}$ C . 相互吸引，且 $\text{[math]}$ D . 相互排斥，且 $\text{[math]}$

如图所示，一根质量为m的金属棒AC，用软线悬挂在磁感强度为B的匀强磁场中，通入A→C方向的电流时，悬线张力不为零，欲使悬线张力为零，可以采用的办法是（）

A . 不改变电流和磁场方向，适当减小电流 B . 不改变磁场和电流方向，适当增大磁感强度 C . 只改变电流方向，并适当增加电流 D . 只改变电流方向，并适当减小电流

由法拉第电磁感应定律可知，若穿过某截面的磁通量为Φ=Φ_msinωt ，则产生的感应电动势为e=ωΦ_mcosωt。如图所示，竖直面内有一个闭合导线框ACD(由细软弹性电阻丝制成)端点A、D固定。在以水平线段AD为直径的半圆形区域内，有磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的有界匀强磁场。设导线框的电阻恒定，圆的半径为R，用两种方式使导线框上产生感应电流。方式一：将导线上的C点以恒定角速度ω₁(相对圆心O)从A点沿圆弧移动至D点；方式二：以AD为轴，保持∠ADC=45°，将导线框从竖直位置以恒定的角速度ω₂转90°。则下列说法正确的是（）

A . 方式一中，导线框中感应电流的方向先逆时针，后顺时针 B . 方式一中，导线框中的感应电动势为e₁=BR²ω₁cosω₁t C . 两种方式中，通过导线截面的电荷量相等 D . 若ω₁=ω₂ ，则两种方式电阻丝上产生的热量相等

如图所示，在同一水平面的两导轨ab、cd相互平行，相距2m，并处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度为0.6T．一根金属棒放在导轨上并与导轨垂直．当金属棒中的电流为5A时，金属棒恰好做匀速直线运动，则下列说法正确的是（）

A . 金属棒所受的安培力方向为竖直向下 B . 金属棒所受安培力方向为竖直向上 C . 金属棒所受的安培力大小为3N D . 金属棒所受的摩擦力大小为6N

小明同学设计了一个“电磁天平”，如图甲所示，等臂天平的左臂为挂盘，右臂挂有矩形线圈，两臂平衡．线圈的水平边长L＝0.1 m，竖直边长H＝0.3 m，匝数为N₁.线圈的下边处于匀强磁场内，磁感应强度B₀＝1.0 T，方向垂直线圈平面向里．线圈中通有可在0～2.0 A范围内调节的电流I.挂盘放上待测物体后，调节线圈中电流使天平平衡，测出电流即可测得物体的质量．(重力加速度取g＝10 m/s²)

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（1）为使电磁天平的量程达到0.5 kg，线圈的匝数N₁至少为多少？
（2）进一步探究电磁感应现象，另选N₂＝100匝、形状相同的线圈，总电阻R＝10 Ω.不接外电流，两臂平衡．如图乙所示，保持B₀不变，在线圈上部另加垂直纸面向外的匀强磁场，且磁感应强度B随时间均匀变大，磁场区域宽度d＝0.1 m．当挂盘中放质量为0.01 kg的物体时，天平平衡，求此时磁感应强度的变化率 $\text{[math]}$

如图所示，平行光滑金属导轨abcd水平放置，间距为l，导轨间有垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度大小为B，导轨电阻不计，已知金属杆MN倾斜放置，与导轨的夹角 $\text{[math]}$ ，单位长度的电阻为r。保持金属杆以速度v沿平行于cd的方向滑动（金属杆滑动过程中与导轨接触良好）。求：

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（1）金属杆所受安培力的大小；
（2）金属杆的热功率。

如图所示，有一通电直导线放在蹄形电磁铁的正上方，导线可以自由移动，当电磁铁线圈与直导线中通以图示的电流时，有关直导线运动情况的说法中正确的是（从上往下看）（）

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A . 顺时针方向转动，同时下降 B . 时针方向转动，同时上升 C . 逆时针方向转动，同时下降 D . 逆时针方向转动，同时上升

关于磁电式电流表内的磁铁和铁芯之间的均匀辐向分布的磁场，下列说法中正确的是（）

A . 该磁场的磁感应强度大小处处相等，方向相同 B . 使线圈平面始终与磁感线平行 C . 使线圈上与轴平行的导线所受的安培力始终与线圈平面平行 D . 线圈上各点的磁感应强度大小都相等

将一段裸铜导线弯成图甲所示形状的线框，使线框上端的弯折位置与一节五号干电池的正极良好接触，一块圆柱形强磁铁N极吸附在电池的负极（N极在上，S极在下）线框下面的两端P，Q与磁铁表面及电池的负极均保持良好接触，放手后线框就会转动，从而制成了一个“简易电动机”，如图乙所示。关于该“简易电动机”，下列说法正确的是（）

A . 线框转动是由于受到电场力的作用 B . 从上向下看，线框沿顺时针方向转动 C . 若其他条件不变，仅将磁铁的磁极调换，则线框转动的方向将反向 D . 在线框由静止开始转动至转动稳定的过程中，通过线框的电流不变

一小段长为L的通电直导线放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当通过它的电流为I时，所受安培力为F，以下关于磁感应强度B的说法正确的是（）

A . 直导线所受的安培力的方向始终与磁感应强度方向相同 B . 若一小段通电直导线在某处不受磁场力的作用，则该处的磁感应强度一定为零 C . 根据磁感应强度的定义式 $\text{[math]}$ 可知，磁感应强度B与F成正比，与IL成反比 D . 磁感应强度B可能大于或等于 $\text{[math]}$

如图所示，两平行金属导轨CD、EF间距为L，与电动势为E的电源相连，质量为m、电阻为R的金属棒ab垂直于导轨放置构成闭合回路，回路平面与水平面成θ角，回路其余电阻不计，为使ab棒静止，需在空间施加的匀强磁场磁感强度的最小值及其方向分别为（）

A . $\text{[math]}$ ，水平向右 B . $\text{[math]}$ ，垂直于回路平面向上 C . $\text{[math]}$ ，竖直向下 D . $\text{[math]}$ ，垂直于回路平面向下

如图所示，从S处发出的电子经电压U加速后，水平进入相互垂直的匀强电场和匀强磁场，发现电子束向上偏转。已知P、Q两极板间电场强度为E，磁感应强度为B。在其他条件不变的情况下，欲使电子沿直线从P、Q两极板间通过，下列措施可行的是（）

A . 适当增大电场强度E B . 适当减小磁感应强度B C . 适当增大加速电压U D . 适当减小两极板间的距离

第2节 安培力与磁电式仪表 知识点题库

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